高中物理 模塊要點回眸 第13點 對質量虧損的三個誤解素材 教科版選修3-5（通用）

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1、第13點　對質量虧損的三個誤解 誤解一　質量虧損是核子個數(shù)減少 核反應過程遵循質量數(shù)和電荷數(shù)守恒，故核反應中有質量虧損現(xiàn)象時，核子個數(shù)不發(fā)生變化． 誤解二　質量虧損是質量消失 按相對論，物體的質量是與速度有關的量，當物體的速度越大時，物體的質量越大．物體運動時的運動質量與物體靜止時的靜止質量間存在一定關系．當物體以遠小于光速的速度運動時，質量的這一變化很不明顯．平時所說的質子、中子、原子核的質量都是指靜質量．質量虧損是靜質量發(fā)生了變化．如一個質子和一個中子結合成氘核的這一過程中，2.22 MeV的能量是以輻射光子形式放出的，光子的靜質量為零，但這個光子的運動質量為.由此可見，當計

2、算出光子的質量后，雖說反應前后發(fā)生了質量虧損，這部分虧損恰好與光子的運動質量是相同的，反應前后的質量仍是守恒量，質量虧損并非是這部分質量消失． 誤解三　質量虧損是質量轉化成能量 質量虧損是靜質量減少了，減少的靜質量Δm所對應的總能量ΔE＝Δmc2，并不是質量Δm轉化成了Δmc2的能量． 對點例題　對于公式ΔE＝Δmc2，下列說法中正確的是(　　) A．能量可以轉化為質量 B．質量可以轉化為能量 C．能量的轉化與質量的轉化是成比例的 D．在核反應中，能量與質量都不守恒 解題指導　ΔE＝Δmc2只說明質量虧損和釋放出核能這兩種現(xiàn)象間的聯(lián)系，并不說明物體的質量和能量之間存在著相互

3、轉化關系，故A、B錯誤，C正確．我們都知道，在核反應中，能量和質量并不違背守恒定律，故D錯誤． 答案　C 特別提醒　質量虧損是靜質量減少，動質量增加，但總質量不變，且能量也仍然守恒． 1．靜止的氡核Rn放出α粒子后變成釙核Po，α粒子動能為Ekα，若衰變放出的能量全部變?yōu)榉礇_核和α粒子的動能，真空中的光速為c，則該核反應中質量虧損為(　　) A.· B．0 C.· D.· 答案　C 解析　核反應過程中動量守恒，釙核與α粒子動量大小相等，由p＝可求出釙核動能EkPo＝，ΔE＝EkPo＋Ekα＝Ekα，根據(jù)ΔE＝Δmc2可知選項C正確． 2．已知氮核質量mN＝14.007 53 u，氧核質量mO＝17.004 54 u，氦核質量mHe＝4.003 87 u，質子質量mH＝1.008 15 u，試判斷核反應N＋He→O＋H是吸能反應還是放能反應？能量變化為多少？(已知1 u相當于931.5 MeV) 答案　吸能　1.2 MeV 解析　反應前總質量mN＋mHe＝18.011 40 u 反應后總質量mO＋mH＝18.012 69 u，因為反應中質量增加，所以此反應是吸能反應，所吸收能量為ΔE＝Δmc2＝[(mO＋mH)－(mN＋mHe)]c2＝(18.012 69－18.011 40)×931.5 MeV≈1.2 MeV.